復合材料格柵結(jié)構(gòu)固有頻率優(yōu)化和低速沖擊損傷研究.pdf

1、復合材料格柵結(jié)構(gòu)(AGS)是一種新型的輕質(zhì)高強度結(jié)構(gòu)材料，在航空航天領域有著廣闊的應用前景。經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)在實際的航天結(jié)構(gòu)中得到了初步的應用，但復合材料格柵結(jié)構(gòu)的動力學特性還需要作進一步的研究。
　　本文中采用理論分析與數(shù)值仿真相結(jié)合的辦法，對復合材料結(jié)構(gòu)的固有頻率特性，承載能力，低速沖擊損傷等動力學特性做了深入的研究和分析，主要研究工作包括：
　　首先，對復合材料層合板結(jié)構(gòu)的固有頻率表達式進行了推導，采用理論求

2、解和仿真相對比的方法，驗證使用有限元軟件對復合材料固有頻率仿真的正確性。其次，采用基于MSC.Nastran的優(yōu)化程序，以復合材料層合板的各層鋪層角度為變量，對其固有頻率特性進行了優(yōu)化，并通過計算優(yōu)化前后層合板結(jié)構(gòu)的失效因子，驗證了優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)的強度變化。第三，建立了復合材料格柵結(jié)構(gòu)的等效剛度模型并進行了驗證，設計了三種不同胞元布局的格柵結(jié)構(gòu)，通過分析和比較選擇其中的最佳格柵構(gòu)型用于機翼型盒段的設計，并對格柵結(jié)構(gòu)盒段進行頻率優(yōu)化和優(yōu)化前